JPWO2014010298A1

JPWO2014010298A1 - ハイブリッド車両の制御装置及びハイブリッド車両の制御方法

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Publication number: JPWO2014010298A1
Application number: JP2014524676A
Authority: JP
Inventors: 桂渡邊; 健大埜
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2013-05-01
Publication date: 2016-06-20
Anticipated expiration: 2033-05-01
Also published as: JP6056858B2; EP2873576A1; WO2014010298A1; CN104470778A; US20150166043A1; US9216735B2; EP2873576A4; EP2873576B1; CN104470778B

Abstract

ハイブリッド車両の制御装置であって、エンジンによってエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持するエンジンアイドル手段と、モータジェネレータによってエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持するモータアイドル手段と、ハイブリッド車両の運転状態に応じて、エンジンアイドル制御を実施するか、モータアイドル制御を実施するかを切り替える切替手段と、アイドル運転時にモータアイドル制御からエンジンアイドル制御に切り替わったときに、モータアイドル制御中にエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持するためにエンジンに入力されていたモータジェネレータの負荷トルク分を、エンジンの出力トルクに付加してエンジンアイドル制御に移行するアイドル制御移行手段と、を備えることを特徴とする。

Description

本発明はハイブリッド車両の制御装置及びハイブリッド車両の制御方法に関する。

ＪＰ２００３−４１９６５Ａには、従来のハイブリッド車両の制御装置として、アイドル運転時に、エンジントルク（吸入空気量）を制御することによってエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持するエンジンアイドル制御を実施するか、モータジェネレータトルクを制御することによってエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持するモータアイドル制御を実施するか、をバッテリの蓄電量等に応じて切り替えるものが開示されている。

モータアイドル制御中は、エンジンにはエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持するための負荷トルクがモータジェネレータから入力されることになる。このようなエンジンに入力される負荷トルクを考慮せずに、モータアイドル制御からエンジンアイドル制御に切り替えると、切り替え時に一時的にエンジン回転速度の落ち込みや吹け上がりが生じるという問題が生じる。

本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、モータアイドル制御からエンジンアイドル制御に切り替わったときの一時的なエンジン回転速度の落ち込みや吹け上がりを抑制することを目的とする。

本発明のある態様によれば、動力源としてエンジン及びモータジェネレータを備えるハイブリッド車両の制御装置が提供される。そして、そのハイブリッド車両の制御装置が、エンジンとモータジェネレータとを連結した状態でエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持するアイドル運転時に、エンジンによってエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持するエンジンアイドル制御を実施するエンジンアイドル手段と、アイドル運転時に、モータジェネレータによってエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持するモータアイドル制御を実施するモータアイドル手段と、ハイブリッド車両の運転状態に応じて、エンジンアイドル制御を実施するか、モータアイドル制御を実施するかを切り替える切替手段と、アイドル運転時にモータアイドル制御からエンジンアイドル制御に切り替わったときに、モータアイドル制御中にエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持するためにエンジンに入力されていたモータジェネレータの負荷トルク分を、エンジンの出力トルクに付加してエンジンアイドル制御に移行するアイドル制御移行手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の実施形態、本発明の利点については、添付された図面を参照しながら以下に詳細に説明する。

図１は、本発明の第１実施形態によるフロントエンジン・リアドライブ方式のハイブリッド車両の概略構成図である。図２は、本発明の第１実施形態によるＨＥＶ走行モードでのアイドル制御について説明するフローチャートである。図３は、モータアイドル制御からエンジンアイドル制御の切り替わり時におけるＦ／Ｂモータジェネレータトルクの引継ぎ方法について説明する図である。図４は、本発明の第１実施形態によるＨＥＶ走行モードでのアイドル制御の動作について説明するタイムチャートである。図５は、本発明の第２実施形態によるＦ／Ｂエンジントルクの補正方法について説明する図である。図６は、本発明の他の実施形態によるフロントエンジン・リアドライブ方式のハイブリッド車両の概略構成図である。図７は、本発明の他の実施形態によるフロントエンジン・リアドライブ方式のハイブリッド車両の概略構成図である。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態によるフロントエンジン・リアドライブ方式のハイブリッド車両（以下「ＦＲハイブリッド車両」という。）の概略構成図である。

ＦＲハイブリッド車両は、動力源としてのエンジン１及びモータジェネレータ２と、電力源としてのバッテリ３と、動力源の出力を後輪４７に伝達するための複数の部品からなる駆動系４と、エンジン１、モータジェネレータ２及び駆動系４の部品を制御するための複数のコントローラ等からなる制御系５と、を備える。

エンジン１は、ガソリンエンジンである。ディーゼルエンジンを使用することもできる。

モータジェネレータ２は、ロータに永久磁石を埋設し、ステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータである。モータジェネレータ２は、バッテリ３からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機としての機能と、ロータが外力により回転しているときにステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機としての機能と、を有する。

バッテリ３は、モータジェネレータ２などの各種の電気部品に電力を供給するとともに、モータジェネレータ２で発電された電力を蓄える。

ＦＲハイブリッド車両の駆動系４は、第１クラッチ４１と、自動変速機４２と、第２クラッチ４３と、プロペラシャフト４４と、終減速差動装置４５と、ドライブシャフト４６と、を備える。

第１クラッチ４１は、エンジン１とモータジェネレータ２との間に設けられる。第１クラッチ４１は、第１ソレノイドバルブ４１１によって油流量及び油圧を制御して連続的にトルク容量を変化させることのできる湿式多板クラッチである。第１クラッチ４１は、トルク容量を変化させることで、締結状態、スリップ状態（半クラッチ状態）及び解放状態の３つの状態に制御される。

自動変速機４２は、前進７段・後進１段の有段変速機である。自動変速機４２は、４組の遊星歯車機構と、遊星歯車機構を構成する複数の回転要素に接続されてそれらの連係状態を変更する複数の摩擦締結要素（３組の多板クラッチ、４組の多板ブレーキ、２組のワンウェイクラッチ）と、を備える。各摩擦締結要素への供給油圧を調整し、各摩擦締結要素の締結・解放状態を変更することで変速段が切り替わる。

第２クラッチ４３は、第２ソレノイドバルブ４３１によって油流量及び油圧を制御して連続的にトルク容量を変化させることのできる湿式多板クラッチである。第２クラッチ４３は、トルク容量を変化させることで、締結状態、スリップ状態（半クラッチ状態）及び解放状態の３つの状態に制御される。本実施形態では、自動変速機４２が備える複数の摩擦締結要素の一部を第２クラッチ４３として流用する。

プロペラシャフト４４は、自動変速機４２の出力軸と終減速差動装置４５の入力軸とを接続する。

終減速差動装置４５は、終減速装置と差動装置とを一体化したものであり、プロペラシャフト４４の回転を減速させた上で左右のドライブシャフト４６に伝達する。また、カーブ走行時など、左右のドライブシャフト４６の回転速度に速度差を生じさせる必要があるときには、自動的に速度差を与えて円滑な走行ができるようにする。左右のドライブシャフト４６の先端にはそれぞれ後輪４７が取り付けられる。

ＦＲハイブリッド車両の制御系５は、統合コントローラ５１と、エンジンコントローラ５２と、モータコントローラ５３と、インバータ５４と、第１クラッチコントローラ５５と、変速機コントローラ５６と、ブレーキコントローラ５７と、を備える。各コントローラは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線５８に接続されており、ＣＡＮ通信によって互いにデータを送受信できるようになっている。

統合コントローラ５１には、アクセルストロークセンサ６０、車速センサ６１、エンジン回転センサ６２、モータジェネレータ回転センサ６３、変速機入力回転センサ６４、変速機出力回転センサ６５、ＳＯＣ（State Of Charge）センサ６６、車輪速センサ６７、ブレーキストロークセンサ６８及び加速度センサ６９などのＦＲハイブリッド車両の走行状態を検出するための各種センサの検出信号が入力される。

アクセルストロークセンサ６０は、ドライバの要求駆動トルクを示すアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセル操作量」という。）を検出する。車速センサ６１は、ＦＲハイブリッド車両の走行速度（以下「車速」という。）を検出する。エンジン回転センサ６２は、エンジン回転速度を検出する。モータジェネレータ回転センサ６３は、モータジェネレータ回転速度を検出する。変速機入力回転センサ６４は、自動変速機４２の入力軸４２１の回転速度（以下「変速機入力回転速度」という。）を検出する。変速機出力回転センサ６５は、自動変速機４２の出力軸４２２の回転速度を検出する。ＳＯＣセンサ６６は、バッテリ蓄電量を検出する。車輪速センサ６７は、４輪の各車輪速を検出する。ブレーキストロークセンサ６８は、ブレーキペダルの踏み込み量（以下「ブレーキ操作量」という。）を検出する。加速度センサ６９は、ハイブリッド車両の前後加速度を検出する。

統合コントローラ５１は、ＦＲハイブリッド車両全体の消費エネルギを管理し、ＦＲハイブリッド車両を最高効率で走行させるために、入力された各種センサの検出信号に基づいて、ＥＶ（Electric Vehicle）走行モード又はＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）走行モードのいずれか一方を目標走行モードとして選択し、各コントローラに出力するための制御指令値を算出する。具体的には、制御指令値として目標エンジントルク、目標モータジェネレータトルク、目標第１クラッチトルク容量、目標第２クラッチトルク容量、目標変速段及び回生協調制御指令などを算出し、各コントローラへ出力する。

なお、ＥＶ走行モードは、第１クラッチ４１を解放し、モータジェネレータ２のみを動力源としてＦＲハイブリッド車両を駆動する走行モードである。

ＨＥＶ走行モードは、第１クラッチ４１を締結し、エンジン１を動力源として含みながらＦＲハイブリッド車両を駆動する走行モードであって、エンジン走行モード、モータアシスト走行モード及び発電走行モードの３つの走行モードを備える。

エンジン走行モードは、エンジン１のみを動力源としてＦＲハイブリッド車両を駆動するモードである。モータアシスト走行モードは、エンジン１とモータジェネレータ２の２つを動力源としてＦＲハイブリッド車両を駆動するモードである。発電走行モードは、エンジン１のみを動力源としてＦＲハイブリッド車両を駆動するとともに、モータジェネレータ２を発電機として機能させるモードである。

エンジンコントローラ５２には、統合コントローラ５１で算出された目標エンジントルクがＣＡＮ通信線５８を介して入力される。エンジンコントローラ５２は、エンジントルクが目標エンジントルクとなるようにエンジン１の吸入空気量（スロットル弁の開度）や燃料噴射量、点火時期などを制御する。

モータコントローラ５３には、統合コントローラ５１で算出された目標モータジェネレータトルクがＣＡＮ通信線５８を介して入力される。モータコントローラ５３は、モータトルクが目標モータジェネレータトルクとなるようにインバータ５４を制御する。

インバータ５４は、直流と交流の２種類の電気を相互に変換する電流変換機である。インバータ５４は、モータトルクが目標モータジェネレータトルクとなるようにバッテリ３からの直流を任意の周波数の三相交流に変換してモータジェネレータ２に供給する。一方、モータジェネレータ２が発電機として機能するときは、モータジェネレータ２からの三相交流を直流に変換してバッテリ３に供給する。

第１クラッチコントローラ５５には、統合コントローラ５１で算出された目標第１クラッチトルク容量がＣＡＮ通信線５８を介して入力される。第１クラッチコントローラ５５は、第１クラッチ４１のトルク容量が目標第１クラッチトルク容量となるように第１ソレノイドバルブ４１１を制御する。

変速機コントローラ５６には、統合コントローラ５１で算出された目標第２クラッチトルク容量及び目標変速段がＣＡＮ通信線５８を介して入力される。変速機コントローラ５６は、第２クラッチ４３のトルク容量が目標第２クラッチトルク容量となるように第２ソレノイドバルブ４３１を制御する。また、自動変速機４２の変速段が目標変速段となるように自動変速機４２の各摩擦締結要素への供給油圧を制御する。

ブレーキコントローラ５７には、統合コントローラ５１からの回生協調制御指令が入力される。ブレーキコントローラ５７は、ブレーキペダルの踏み込み時にブレーキ操作量から算出される要求制動力に対して、モータジェネレータによる回生制動トルクだけでは不足する場合は、その不足分をブレーキによる摩擦制動トルクで補うように、回生協調制御指令に基づき回生協調ブレーキ制御を実施する。

ここで、ＦＲハイブリッド車両の停車中は、基本的にＥＶ走行モードが選択されて、エンジンは停止状態となる。しかしながら、ＦＲハイブリッド車両の始動時など、エンジンが冷機状態にある場合は、エンジンを早期に暖機して触媒を活性化させるために、車両停車中であってもＨＥＶ走行モードが選択されて、第１クラッチを締結した状態でエンジンを始動させる場合がある。この場合、エンジンを始動させた後は、第１クラッチを締結したＨＥＶ走行モードのままアイドル運転を行い、フィードバック制御によってエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持するアイドル制御が実施される。

このＨＥＶ走行モータ時におけるアイドル制御の方法としては、モータジェネレータトルクを所定の目標ジェネレータトルクに制御しつつ、エンジントルク（吸入空気量）をフィードバック制御することでエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持するアイドル制御（エンジンアイドル制御）と、エンジントルクを所定の目標エンジントルクに制御しつつ、モータジェネレータトルクをフィードバック制御することでエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持するアイドル制御（モータアイドル制御）と、の２種類の方法がある。

本実施形態では、ＨＥＶ走行モードでのアイドル運転時には、ＦＲハイブリッド車両の運転状態に応じて、エンジンアイドル制御を実施するか、モータアイドル制御を実施するかを切り替えている。

具体的には、ＨＥＶ走行モードでのアイドル運転時には基本的に応答性及び制御性に優れたモータジェネレータでフィードバック制御を行うモータアイドル制御を実施する。これにより、エンジンアイドル制御時よりも安定したアイドル運転が実施可能となるので、エンジンアイドル制御時よりも点火時期を遅角させることができ、エンジンの暖機を促進させることができる。そして、例えばバッテリＳＯＣが極端に少なくなった場合など、モータアイドル制御の実施が困難なときに限り、エンジンアイドル制御を実施する。

ここで、ＦＲハイブリッド車両の運転状態によっては、ＨＥＶ走行モードでのアイドル運転中にモータアイドル制御からエンジンアイドル制御に切り替えなければならなくなるときがある。

モータアイドル制御中は、エンジンには負荷として、実エンジン回転速度と目標アイドル回転速度との偏差に基づいて算出されるモータジェネレータのフィードバックトルク（以下「Ｆ／Ｂモータジェネレータトルク」という。）が入力されている。しかしながら、モータアイドル制御からエンジンアイドル制御に切り替わると、このＦ／Ｂモータジェネレータトルクがゼロになってしまう。そのため、単純にモータアイドル制御からエンジンアイドル制御に切り替えると、切り替え時にＦ／Ｂモータジェネレータトルクがゼロになってしまう分、エンジン回転速度が一時的に落ち込んだり吹き上がったりするという問題が生じることがわかった。

そこで本実施形態では、モータアイドル制御からエンジンアイドル制御への切り替え時には、モータアイドル制御中のＦ／Ｂモータジェネレータトルクをエンジンのフィードバックトルク（以下「Ｆ／Ｂエンジントルク」という。）として引き継いでエンジンアイドル制御を実施することで、切り替え時のエンジン回転速度の一時的に落ち込みや吹き上がりを抑制することとした。以下、この本実施形態によるＨＥＶ走行モードでのアイドル制御について説明する。

図２は、本実施形態によるＨＥＶ走行モードでのアイドル制御について説明するフローチャートである。

ステップＳ１において、統合コントローラ５１は、各種センサの検出値を読み込む。

ステップＳ２において、統合コントローラ５１は、バッテリＳＯＣやバッテリ温度、バッテリの入出力電流などに基づいて、モータアイドル制御が実施可能か否かを判定する。統合コントローラ５１は、モータアイドル制御が実施可能と判定すればステップＳ２の処理を行う、一方で、モータアイドル制御が実施できないと判定すればステップＳ３の処理を行う。

ステップＳ３において、統合コントローラ５１は、モータアイドル制御を実施する。モータアイドル制御中は、前述したように、エンジントルクを所定の目標エンジントルクに制御しつつ、モータジェネレータトルクをフィードバック制御することでエンジン回転速度がアイドル回転速度に維持される。また、点火時期がエンジンアイドル制御時に設定される基本点火時期よりも遅角される。

ステップＳ４において、統合コントローラ５１は、モータアイドル制御からエンジンアイドル制御の切り替わり時か否かを判定する。統合コントローラ５１は、モータアイドル制御からエンジンアイドル制御の切り替わり時であればステップＳ５の処理を行う。一方、モータアイドル制御からエンジンアイドル制御の切り替わり時でなければステップＳ６の処理を行う。

ステップＳ５において、統合コントローラ５１は、モータアイドル制御からエンジンアイドル制御への移行制御を実施する。具体的には、モータアイドル制御中のＦ／ＢモータジェネレータトルクをＦ／Ｂエンジントルクとして引き継いで、エンジンアイドル制御に移行する。

ステップＳ６において、統合コントローラ５１は、エンジンアイドル制御を実施する。エンジンアイドル制御中は、前述したように、モータジェネレータトルクを所定の目標ジェネレータトルクに制御しつつ、エンジントルク（吸入空気量）をフィードバック制御することでエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持される。

図３は、モータアイドル制御からエンジンアイドル制御の切り替わり時におけるＦ／Ｂモータジェネレータトルクの引継ぎ方法について説明する図である。

図３に示すように、エンジンアイドル制御中は、エンジン負荷やエンジン水温、点火時期などに基づいて算出されるエンジンのフィードフォワードトルク（以下「Ｆ／Ｆエンジントルク」という。）に、Ｆ／Ｂエンジントルクを加算したものが目標エンジントルクとして算出される。そして、この目標エンジントルクに基づいて、図３のテーブルから目標吸入空気量が算出され、目標吸入空気量となるようスロットル弁の開度が制御される。

ここで、エンジントルクと吸入空気量との関係について説明すると、図３に示すように、エンジントルクが所定のエンジントルクになるまでは、エンジントルクの増加に応じて必要な吸入空気量も線形に増加していく。しかしながら、エンジントルクが所定のエンジントルクを超えると、いわゆる非ソニック領域に入って、エンジントルクの増加に応じて必要な吸入空気量が非線形に増加していく。

したがって、図３に示すように、Ｆ／Ｂモータジェネレータトルク分に相当するエンジントルクを出力するために必要な吸入空気量は、ソニック領域と非ソニック領域とで異なってくる。そうすると、Ｆ／ＦエンジントルクとＦ／Ｂエンジントルクとからそれぞれ独立に算出した吸入空気量を足し合わせたものと、Ｆ／ＦエンジントルクとＦ／Ｂエンジントルクとを足し合わせたトルクに基づき算出した吸入空気量と、を比較すると、前者の吸入空気量が少なくなる。つまり、前者の場合は、Ｆ／ＢモータジェネレータトルクをＦ／Ｂエンジントルクとして引き継いだとしても、Ｆ／Ｂモータジェネレータトルク分に相当するエンジントルクを出力するために必要な吸入空気量を供給できなくなる。

そこで本実施形態では、Ｆ／ＢモータジェネレータトルクをＦ／Ｂエンジントルクとして引き継ぐときは、Ｆ／ＦエンジントルクとＦ／Ｂエンジントルクとして引き継いだＦ／Ｂモータジェネレータトルクとを加算したエンジントルクに基づいて目標吸入空気量を算出する。

これにより、Ｆ／ＦエンジントルクとＦ／Ｂエンジントルクとして引き継いだＦ／Ｂモータジェネレータトルクとを加算したエンジントルクが非ソニック領域にある場合であっても、吸入空気量が不足することがない。よって、モータアイドル制御からエンジンアイドル制御への切り替え時において、確実にＦ／Ｂモータジェネレータトルク分をエンジントルクで補うことができる。

図４は、本実施形態によるＨＥＶ走行モードでのアイドル制御の動作について説明するタイムチャートである。

エンジンが始動された後、時刻ｔ１までは、モータアイドル制御が実施される。モータアイドル制御中は、エンジントルクが所定の目標エンジントルクに制御されると共に（図４（Ｃ））、モータジェネレータトルクがフィードバック制御される（図４（Ｂ））。これにより、エンジン回転速度がアイドル回転速度に維持される（図４（Ａ））。なお、図４の例では、アイドル制御中の目標モータジェネレータトルクは負の値であり、モータジェネレータ２による発電が行われる。また、図４の例では、エンジントルクが所定の目標エンジントルクとなるよう吸入空気量がフィードフォワード制御されるが、実際のエンジントルクが目標エンジントルクより小さく、そのため、フィードバック制御により実際のモータジェネレータトルクが目標モータジェネレータトルクより大きく（負のトルクが小さく）なることでアイドル回転速度が維持されている。このとき、Ｆ／Ｂモータジェネレータトルクは正の値である。

時刻ｔ１でモータアイドル制御からエンジンアイドル制御に切り替わると、モータアイドル制御中のＦ／ＢモータジェネレータトルクがＦ／Ｂエンジントルクとして引き継がれる。これにより、時刻ｔ１の時点でＦ／Ｂモータジェネレータトルク分に相当する吸入空気量が上乗せされるので（図４（Ｄ））、切り替え時におけるエンジン回転速度の一時的な落ち込みや吹け上がりを抑制することができる（図４（Ａ））。なお、この例では、Ｆ／Ｂモータジェネレータトルクが正の値であったため吸入空気量の上乗せ（増量）が行われているが、Ｆ／Ｂモータジェネレータトルクが負の値であった場合は吸入空気量の減量が行われ、切り替え時におけるエンジン回転速度の一時的な吹け上がりを抑制することができる。

また、時刻ｔ１でモータアイドル制御からエンジンアイドル制御に切り替わると、点火時期がエンジンアイドル制御時用の点火時期（基本点火時期）へと徐々に進角される。

時刻ｔ１以降は、エンジンアイドル制御が実施される。エンジンアイドル制御時は、モータジェネレータトルクが所定の目標ジェネレータトルクに制御されると共に（図４（Ｂ））、エンジントルク（吸入空気量）がフィードバック制御される（図４（Ｄ））。これにより、エンジン回転速度がアイドル回転速度に維持される（図４（Ａ））。

以上説明した本実施形態によれば、ＨＥＶ走行モードでのアイドル運転中にモータアイドル制御からエンジンアイドル制御に切り替わったときは、モータアイドル制御中のＦ／ＢモータジェネレータトルクをＦ／Ｂエンジントルクとして引き継いで、エンジンアイドル制御を実施することとした。すなわち、モータアイドル制御中にエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持するためにエンジンに入力されていたモータジェネレータの負荷トルク分（Ｆ／Ｂモータジェネレータトルク分）を、エンジンの出力トルクに付加してエンジンアイドル制御に移行することとした。

これにより、モータアイドル制御からエンジンアイドル制御に切り替わったときに、Ｆ／Ｂモータジェネレータトルクがゼロになってエンジン負荷が急変することによる一時的なエンジン回転速度の落ち込みや吹け上がりを抑制することができる。

また、本実施形態によれば、Ｆ／Ｂエンジントルクとして引き継いだＦ／Ｂモータジェネレータトルクを目標吸入空気量に変換するときに、Ｆ／ＦエンジントルクにＦ／Ｂモータジェネレータトルクを加算したものを目標エンジントルクとして目標吸入空気量に変換することとした。

これにより、モータアイドル制御からエンジンアイドル制御への切り替え時において、確実にＦ／Ｂモータジェネレータトルク分をエンジントルクで補うことができる。

（第２実施形態）
次に、図５を参照して本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、点火時期の遅角量に応じて、引き継いだＦ／Ｂエンジントルクを補正する点で第１実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。なお、以下に示す各実施形態では前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を用いて重複する説明を適宜省略する。

前述したように、モータアイドル制御時は、エンジンアイドル制御時よりも安定したアイドル運転が可能となるので、エンジンアイドル制御時よりも点火時期を遅角させることができる。

ここで、第１実施形態では、エンジン負荷やエンジン水温のほか、点火時期も考慮してＦ／Ｆエンジントルクを算出していたが、引き継いだＦ／Ｂエンジントルクについては点火時期の影響を考慮していなかった。

そこで本実施形態では、Ｆ／ＢモータジェネレータトルクをＦ／Ｂエンジントルクとして引き継いだとき、点火時期の遅角量に応じて、Ｆ／Ｂエンジントルクを補正する。

図５は、本実施形態によるＦ／Ｂエンジントルクの補正方法について説明する図である。

図５（Ａ）に示すように、第１実施形態では、Ｆ／ＢモータジェネレータトルクをＦ／Ｂエンジントルクとして引き継いでそのＦ／Ｂエンジントルク分を吸入空気量に換算したときに、その換算した吸入空気量が、点火時期をエンジンアイドル制御時に通常設定される基本点火時期とした状態でそのＦ／Ｂエンジントルクを出力するために必要な吸入空気量となっていた。

そのため、モータアイドル制御時に点火時期を遅角していた場合は、エンジンアイドル制御に切り替わったときに吸入空気量が不足し、エンジン回転速度が一時的に落ち込むおそれがあった。

そこで本実施形態では、図５（Ｂ）に示すように、点火時期の遅角量に応じて引き継いだＦ／Ｂエンジントルクを増大補正し、その補正したＦ／Ｂエンジントルク分を吸入空気量に換算することにした。

これにより、点火時期が遅角されていたとしても、モータアイドル制御からエンジンアイドル制御に切り替わり時に吸入空気量が不足することがなく、エンジン回転速度の一時的な落ち込みを抑制することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば、ＦＲハイブリッド車両の第２クラッチ４３は、図６に示すように、モータジェネレータ２と自動変速機４２との間に別途に設けても良いし、図７に示すように、自動変速機４２の後方に別途に設けても良い。またこれらに限らず、第２クラッチ４３は、モータジェネレータ２から駆動輪までの間に設けてあれば良い。

また、上記各実施形態では、自動変速機４２として、前進７段・後進１段の有段変速機を使用したが、変速段数はこれに限られるものではなく、また、無段変速機を使用することもできる。

本願は、２０１２年７月１３日に日本国特許庁に出願された特願２０１２−１５７５８９号に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

本発明のある態様によれば、動力源としてエンジン及びモータジェネレータを備えるハイブリッド車両の制御装置が提供される。そして、そのハイブリッド車両の制御装置が、エンジンとモータジェネレータとを連結した状態でエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持するアイドル運転時に、エンジンによってエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持するエンジンアイドル制御を実施するエンジンアイドル手段と、アイドル運転時に、モータジェネレータによってエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持するモータアイドル制御を実施するモータアイドル手段と、ハイブリッド車両の運転状態に応じて、エンジンアイドル制御を実施するか、モータアイドル制御を実施するかを切り替える切替手段と、アイドル運転時にモータアイドル制御からエンジンアイドル制御に切り替わったときに、モータアイドル制御中にエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持するためにエンジンに入力されていたモータジェネレータの負荷トルク分を、エンジンの出力トルクに付加してエンジンアイドル制御に移行するアイドル制御移行手段と、を備え、アイドル制御移行手段は、非ソニック領域を考慮して、増量させる吸入空気量を算出することを特徴とする。

Claims

動力源としてエンジン及びモータジェネレータを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記エンジンと前記モータジェネレータとを連結した状態でエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持するアイドル運転時に、前記エンジンによってエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持するエンジンアイドル制御を実施するエンジンアイドル手段と、
前記アイドル運転時に、前記モータジェネレータによってエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持するモータアイドル制御を実施するモータアイドル手段と、
ハイブリッド車両の運転状態に応じて、前記エンジンアイドル制御を実施するか、前記モータアイドル制御を実施するかを切り替える切替手段と、
前記アイドル運転時に前記モータアイドル制御から前記エンジンアイドル制御に切り替わったときに、前記モータアイドル制御中にエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持するために前記エンジンに入力されていた前記モータジェネレータの負荷トルク分を、前記エンジンの出力トルクに付加して前記エンジンアイドル制御に移行するアイドル制御移行手段と、
を備えるハイブリッド車両の制御装置。
前記エンジンアイドル手段は、
エンジン回転速度がアイドル回転速度となるように、前記エンジンの出力トルクのフィードバック補正量を設定するフォードバック制御を実施し、
前記モータアイドル手段は、
エンジン回転速度がアイドル回転速度となるように、前記モータジェネレータの出力トルクのフィードバック補正量を設定するフィードバック制御を実施し、
前記アイドル制御移行手段は、
前記モータアイドル制御中の前記モータジェネレータの出力トルクのフィードバック補正量を、前記エンジンの出力トルクのフィードバック補正量として引き継ぐことで、前記モータジェネレータの負荷トルク分を前記エンジンの出力トルクに付加する、
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
前記アイドル制御移行手段は、
前記エンジンの吸入空気量を、前記モータジェネレータの負荷トルク分に相当する出力トルクを前記エンジンが出力するために必要な吸入空気量だけ増量させて前記エンジンアイドル制御に移行する、
請求項１又は請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
前記アイドル制御移行手段は、
非ソニック領域を考慮して、増量させる吸入空気量を算出する、
請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
前記モータアイドル制御中は、前記エンジンアイドル制御中よりも前記エンジンの点火時期を遅角させる点火時期制御手段を備え、
前記アイドル制御移行手段は、
点火時期の遅角量に基づいて、増量させる吸入空気量を補正する、
請求項３又は請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置。
動力源としてエンジン及びモータジェネレータを備え、前記エンジンと前記モータジェネレータとを連結した状態でエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持するアイドル運転を行うハイブリッド車両の制御方法であって、
前記アイドル運転時に、ハイブリッド車両の運転状態に応じて、前記モータジェネレータによってエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持するモータアイドル制御から、前記エンジンによってエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持するエンジンアイドル制御に切り替える切り替え工程と、
前記モータアイドル制御から前記エンジンアイドル制御に切り替えるときは、前記モータアイドル制御中にエンジン回転速度をアイドル回転速度に維持するために前記エンジンに入力されていた前記モータジェネレータの負荷トルク分を、前記エンジンの出力トルクに付加して前記エンジンアイドル制御に移行する移行工程と、
を備えるハイブリッド車両の制御方法。